(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、該エンジンによって駆動される発電機と、エンジンの排熱を回収する排ガス熱交換器とを収納するエンジンルーム内に、前記エンジンの排気ガス通路から分岐した排気ガスをエンジンの吸気通路に還流する排気ガス還流通路と、前記排気ガス還流通路の中間に排気ガスの還流量を制御するＥＧＲ弁と、を備えたコージェネレーションエンジン発電装置のエンジンルーム内におけるＥＧＲ装置において、
前記排ガス熱交換器で熱交換されて冷却された排ガスを分流して前記ＥＧＲ弁に導入するように構成し、前記ＥＧＲ弁の排気ガス入口を前記エンジンルーム内における排気ガス通路の分岐部よりも上部に配置し、前記吸気通路への還流部を前記ＥＧＲ弁の出口よりも上部に配置し、還流通路は下流側が上流側より低くならないように構成したことを特徴とするエンジンルーム内におけるＥＧＲ装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲ弁は、エンジンルーム内の周囲温度が排気ガスの露点以上である位置に配置し、前記排気ガス通路の分岐部からＥＧＲ弁間の経路よりもＥＧＲ弁から前記排気ガス還流部までの経路を短く構成されたことを特徴とする請求項１記載のエンジンルーム内におけるＥＧＲ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コージェネレーションガスエンジン発電装置等に適用され、排気ガス通路から分岐した排気ガスをエンジンの吸気通路に還流するＥＧＲ弁を備えたエンジンルーム内におけるＥＧＲ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気ガス通路から分岐した排気ガスを、エンジンの吸気通路に還流するＥＧＲ弁を備えたエンジンルーム内におけるＥＧＲ装置において、ＥＧＲ弁（還流弁）までの温度低下を抑制して、ＥＧＲ弁でのカーボン付着物の堆積等を抑制する手段として、特許文献１（実公平７−２９２４０号公報）がある。
【０００３】
かかる従来技術においては、図３に示すように、排気ガス通路０１と、該排気ガス通路０１から分岐したＥＧＲ通路０２にＥＧＲ弁（還流弁）０３が設けられ、ＥＧＲ通路０２の分岐点より下流側の排気ガス通路０１に熱交換器としての加熱器０４が、さらにＥＧＲ通路のＥＧＲ弁０３の下流側にＥＧＲクーラ０６が設置されている。また、加熱器０４で加熱された水は蓄熱槽０５内に熱水として蓄えられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平７−２９２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、排気ガス通路から分岐した排気ガスをエンジンの吸気通路に還流するＥＧＲ弁においては、特に寒冷地などでは、ＥＧＲ弁を含む通路の排ガスの温度が低いため、露点よりも温度が低下して凝縮水が発生し、該凝縮水の溜まりによるエンジンの失火が発生し易い。
これを防止するため、前記特許文献１では、排気ガス通路０１においてＥＧＲ通路０２への分岐点を熱交換器の加熱器０４より上流側に設置し、ＥＧＲ弁０３へは加熱器０４を通過する前の排気ガスを導く構成とするとともに、ＥＧＲクーラ０６をＥＧＲ弁０３の下流側に設置して、ＥＧＲ弁（還流弁）０３近傍の温度低下を回避している。
【０００６】
しかし、特許文献１においては、高温の排気ガスがＥＧＲ通路０２から直接ＥＧＲ弁０３に導かれるため、ＥＧＲ弁０３には高温に対する耐熱性が要求される。
また、ＥＧＲクーラ０６を通過後にはＥＧＲガスは冷却されて凝縮水が発生しやすくなるが、凝縮水の発生防止および吸気通路への流入対策については何ら開示されていない。
【０００７】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、ＥＧＲ弁の配置構造を変えるのみで、構造が簡単で製造コストも低廉なエンジンルーム内におけるＥＧＲ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はかかる目的を達成するもので、エンジンと、該エンジンによって駆動される発電機と、エンジンの排熱を回収する排ガス熱交換器とを収納するエンジンルーム内に、前記エンジンの排気ガス通路から分岐した排気ガスをエンジンの吸気通路に還流する排気ガス還流通路と、前記排気ガス還流通路の中間に排気ガスの還流量を制御するＥＧＲ弁と、を備えたコージェネレーションエンジン発電装置のエンジンルーム内におけるＥＧＲ装置において、前記排ガス熱交換器で熱交換されて冷却された排ガスを分流して前記ＥＧＲ弁に導入するように構成し、前記ＥＧＲ弁の排気ガス入口を前記エンジンルーム内における排気ガス通路の分岐部よりも上部に配置し、前記吸気通路への還流部を前記ＥＧＲ弁の出口よりも上部に配置し、還流通路は下流側が上流側より低くならないように構成したことを特徴とする。
【０００９】
また、かかる発明において、好ましくは、前記ＥＧＲ弁は、エンジンルーム内の周囲温度が排気ガスの露点以上である位置に配置し、前記排気ガス通路の分岐部からＥＧＲ弁間の経路よりもＥＧＲ弁から前記排気ガス還流部までの経路を短く構成されとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、エンジンと、該エンジンによって駆動される発電機と、エンジンの排熱を回収する排ガス熱交換器とを収納するエンジンルーム内に、前記エンジンの排気ガス通路から分岐した排気ガスをエンジンの吸気通路に還流する排気ガス還流通路と、前記排気ガス還流通路の中間に排気ガスの還流量を制御するＥＧＲ弁と、を備えたコージェネレーションエンジン発電装置のエンジンルーム内におけるＥＧＲ装置において、前記排ガス熱交換器で熱交換されて冷却された排ガスを分流して前記ＥＧＲ弁に導入するように構成し、前記ＥＧＲ弁の排気ガス入口を前記エンジンルーム内における排気ガス通路の分岐部よりも上部に配置し、前記吸気通路への還流部を前記ＥＧＲ弁の出口よりも上部に配置し、還流通路は下流側が上流側より低くならないように構成したので、すなわち、ＥＧＲ弁の排気ガス入口を排気ガス通路の分岐部より上部に配置し、吸気通路への還流部をＥＧＲ弁の出口より上部に配置して、排気分岐部→ＥＧＲ弁→還流部の順に位置が高くなるように配置して、ＥＧＲ弁を介して吸気通路への還流排気ガスを上方向に流すため、凝縮水が発生しても凝縮水は下方向に向かって落ちるため吸気通路に吸入されることを防止できる。
【００１１】
また、本発明によれば、排気分岐部→ＥＧＲ弁→還流部の順に位置が高くなるように配置することで、ＥＧＲ弁をエンジンルーム内の高い位置に設置可能となるため、エンジンルーム内の冷却空気の対流の範囲を避けて該対流によって冷されないように配置すれば、エンジンルーム内は、エンジン自体の排出熱や排気ガス通路からの放射熱で暖められた空気がエンジンルーム内の上部に溜まるので、その加熱された空気が最も溜まり易い部位にＥＧＲ弁を設置できるようになる。その結果、ＥＧＲガスの温度がＥＧＲ弁の周囲温度で暖められるため、ヒーター等の加熱手段を用いることなく、露点に達して凝縮水となることを回避できる。
【００１２】
また、前記ＥＧＲ弁は、エンジンルーム内の周囲温度が排気ガスの露点以上である位置に配置し、前記排気ガス通路の分岐部からＥＧＲ弁間の経路よりもＥＧＲ弁から前記排気ガス還流部までの経路を短く構成するとよく、前記のようにエンジンルーム内の高い位置にＥＧＲ弁を設置しなくても、露点以上であるエンジンルーム位置に配置することで、ＥＧＲガスが露点に達して凝縮水となることを回避できる。
さらに、排気ガス通路の分岐部からＥＧＲ弁間の経路よりもＥＧＲ弁から前記排気ガス還流部までの経路を短く構成することで、ＥＧＲ弁を通過して吸気通路に導入される経路長さが短いため、その間において排気ガスの凝縮が生じにくくなり、ＥＧＲ弁から吸気通路への排気ガス還流部までの経路において凝縮水が発生して吸気通路内へ吸入されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例にかかるコージェネレーション、ガスエンジン発電装置のエンジンルーム内におけるＥＧＲ装置の概略配置を示す正面配置図である。
【図２】前記ＥＧＲ装置におけるＥＧＲ弁の外観図である。
【図３】従来技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１４】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１５】
図１は本発明の実施例にかかるコージェネレーションガスエンジン発電装置のエンジンルーム内におけるＥＧＲ装置の概略配置を示す正面配置図ある。図２は前記ＥＧＲ装置におけるＥＧＲ弁の外観図である。
【００１６】
図１において、エンジンルーム外箱１００内にはエンジンルーム１が形成される。該エンジンルーム１には、エンジン１ａ、該エンジン１ａからの排気ガスを排気サイレンサ４に向けて流す排気入口管３が設けられている。
該エンジン１ａには、ガスミキサー８で空気と燃料ガスとを混合した混合燃料ガスが吸気管７を通って供給されている。９はエンジン１ａにより駆動される発電機である。
また、図１に示すように、エンジン１ａの排熱を回収する排気ガス熱交換器５０を備え、排気ガス熱交換器５０で熱交換されて冷却された排気ガスは、発電機９の下部を横切って配設された排気入口管３を通って排気サイレンサ４へ流入されるようになっている。そして、これら、エンジン１ａと、エンジン１ａで駆動される発電機（作業機）９と、エンジン１ａの排熱を回収する排気ガス熱交換器５０とが、エンジンルーム外箱１００内に収納されている。なお、エンジン１ａは傾斜して配置されている（図1参照）。
【００１７】
図１において、前記排気入口管（排気ガス通路）３の排気サイレンサ４の上流部位から、ＥＧＲ（排ガス再循環）入口管５が分岐され、かかるＥＧＲ入口管５は、前記分岐した排気ガスを導入してエンジン１ａの吸気管（吸気通路）７に還流するＥＧＲ弁２に接続されている。
即ち、前記ＥＧＲ入口管５は、前記分岐部５ａを最下部に配置し、該分岐部５ａから上方に延びている。そして、前記ＥＧＲ入口管５は、該ＥＧＲ入口管５の最上部に位置するＥＧＲ弁２の排気ガス入口２ａ（高さＨ１）に接続されている。
【００１８】
前記ＥＧＲ弁２は、図２に示すように、ステッピングモータで作動する公知の開閉弁で詳細な内部構成の説明は省略するが、該ＥＧＲ弁２では、その下方部位に前記排気ガス入口２ａが形成され、その排気ガス出口２ｂは前記排気ガス入口２ａの上側であって、該排気ガス入口２ａに対して直角に曲げられている。
そして、該ＥＧＲ弁２の排気ガス出口２ｂを、ＥＧＲ出口管６を通して前記吸気管７の還流部７ａに接続している。該還流部７ａは、前記ＥＧＲ弁２の排気ガス出口２ｂよりも更に高い最上部（高さＨ２）に配置している。また、前記ＥＧＲ出口管６の管長は、ＥＧＲ入口管５の管長より短く設定されている。
【００１９】
このように、前記ＥＧＲ弁２は、排気ガス流路下方部位の排気ガス入口２ａから、該ＥＧＲ弁２内で直角に曲げられ、排気ガス入口２ａの上側の排気ガス出口２ｂを吸気管７の還流部７ａに接続しているので、該ＥＧＲ弁２内で排気ガスの停滞が起こらずスムーズに流れることとなり、これによって、ＥＧＲ弁２内で排気ガスの滞留や凝縮水の溜まりが発生するのを防止できる。
【００２０】
以上のように、かかる実施例においては、エンジンルーム１内に、排気入口管３から分岐した排気ガスをエンジン１ａの吸気管７に還流するＥＧＲ弁２を設置した、コージェネレーション、ガスエンジン発電装置のエンジンルーム内におけるＥＧＲ装置であり、かかるＥＧＲ装置において、ＥＧＲ弁２の排気ガス入口２ａをエンジンルーム１内におけるＥＧＲ入口管５の最上部に配置し、さらには、該ＥＧＲ弁２の排気ガス出口２ｂの前記吸気管７への還流部７ａを前記ＥＧＲ入口管５の最上部よりもさらに高い位置に配置している。
【００２１】
従って、かかる実施例によれば、ＥＧＲ弁２の排気ガス入口２ａをエンジンルーム１内における排気入口管３の分岐部５ａよりも上部に配置し、吸気管７への還流部７ａをＥＧＲ弁２の出口よりも上部に配置し、還流通路は下流側が上流側より低くならないように構成したので、すなわち、ＥＧＲ弁２の排気ガス入口２ａを排気入口管３の分岐部５ａ点より上部に配置し、吸気管７への還流部７ａをＥＧＲ弁２の出口より上部に配置して、排気分岐部５ａ→ＥＧＲ弁２→還流部７ａの順に位置が高くなるように配置して、ＥＧＲ弁２を介して吸気管７へ流れる還流排気ガスを上方向に流すため、凝縮水が発生しても凝縮水は下方向に落ちるため吸気管７に吸入されることを防止できる。
還流部７ａが最も高い位置にあって、排ガス還流通路を構成するＥＧＲ出口管６およびＥＧＲ入口管５が斜め下がりになり、水平になる部分がなくなるので、凝縮水が出たとしても該凝縮水が還流通路内に溜まることがない。よって凝縮水の溜まりによるエンジンの失火の発生を防止できる。
【００２２】
また、かかる実施例によれば、排気分岐部５ａ→ＥＧＲ弁２→還流部７ａの順に位置が高くなるように配置できるため、ＥＧＲ弁２をエンジンルーム１内の高い位置に設置可能となり、エンジンルーム１内の冷却空気の対流の範囲を避けて該対流によって冷されない位置に配置すれば、エンジンルーム１内は、エンジン自体の排出熱や排気ガス通路からの放射熱で暖められた空気がエンジンルーム１内の上部に溜まるので、その暖められた周囲の空気によってＥＧＲ弁２が暖められて、ＥＧＲ弁２を流れるＥＧＲガスが暖められるため、ヒーター等の加熱手段を用いることなく、露点に達して凝縮水となることを回避できる。
【００２３】
また、かかる実施形態によれば、ＥＧＲ出口管６の管長は、ＥＧＲ入口管５の管長より短く設定されているので、ＥＧＲ弁２を通過して吸気管７に導入される経路長さが短いため、その間において排気ガスの凝縮が生じにくくなり、ＥＧＲ弁２から還流部７ａの経路において凝縮水が発生して吸気管７への吸入が効果的に防止される。
【００２４】
以上のように、排気ガスは排気ガス熱交換器５０を通過して冷却されているためＥＧＲ弁２を通過して吸気管７に還流する排気ガスに凝縮水が混入しやすいが、前記のようにＥＧＲ弁２を通過して吸気管７に流入する排気ガスに凝縮水が生じ難くするともに、凝縮水が生成されても下方向に落とすようにして、吸気管７への凝縮水の吸入を効果的に防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明によれば、ＥＧＲ弁の配置構造を変えるのみで、構造が簡単で製造コストも低廉なエンジンルーム内におけるＥＧＲ装置を提供できる。
【符号の説明】
【００２６】
１  エンジンルーム
１ａ  エンジン
２  ＥＧＲ弁
２ａ  排気ガス入口
２ｂ  排気ガス出口
３  排気入口管（排気ガス通路）
４  サイレンサ
５  ＥＧＲ（排ガス再循環）入口管
５ａ  分岐部
６  ＥＧＲ（排ガス再循環）出口管
７  吸気管（吸気通路）
７ａ  還流部
８  ガスミキサー
９  発電機
１００  エンジンルーム外箱
【図１】
0005393311.tif 000002
【図２】
0005393311.tif 000003
【図３】
0005393311.tif 000004